一對無限長平行導(dǎo)軌位于豎直平面內(nèi)，軌道上串聯(lián)一電容器C（開始未充電）.另一根質(zhì)量為m的金屬棒ab可沿導(dǎo)軌下滑，導(dǎo)軌寬度為L，在討論的空間范圍內(nèi)有磁感應(yīng)強度為B、方向垂直整個導(dǎo)軌平面的勻強磁場，整個系統(tǒng)的電阻可以忽略，ab棒由靜止開始下滑，求它下滑h高度時的速度v.
v=
解決該題的關(guān)鍵是分析清楚ab棒的運動規(guī)律，若設(shè)ab棒下滑過程中某一瞬時加速度為ai，則經(jīng)過一微小的時間間隔Δt，其速度的增加量為Δv=ai·Δt.
棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的增加量為：ΔE=BLΔv=BLai·Δt
電容器的極板間電勢差的增加量為：ΔUi=ΔE=BLai·Δt
電容器電荷量的增加量為：ΔQ=C·ΔU=CBLai·Δt
電路中的充電電流為：I==CBLai
ab棒所受的安培力為：F=BLI=CB2L2ai
由牛頓第二定律得：mg-F=mai，即mg-CB2L2ai=mai，所以，ai=，可見，棒的加速度與時間無關(guān)，是一個常量，即棒ab向下做勻加速直線運動.所以要求的速度為v=.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

圖3-5-14中MN、GH為平行導(dǎo)軌，AB、CD為跨在導(dǎo)軌上的兩根橫桿，導(dǎo)軌和橫桿均為導(dǎo)體，有勻強磁場垂直于導(dǎo)軌所在平面，方向如圖.用I表示回路中的電流（   ）

圖3-5-14
A.當(dāng)AB不動而CD向右滑動時，I≠0且沿順時針方向
B.當(dāng)AB向左、CD向右滑動且速度大小相等時，I=0
C.當(dāng)AB、CD都向右滑動且速度大小相等時，I=0
D.當(dāng)AB、CD都向右滑動，且AB速度大于CD時，I≠0且沿逆時針方向

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖 ？所示光滑平行金屬軌道abcd，軌道的水平部分bcd處于豎直向上的勻強磁場中，bc部分平行導(dǎo)軌寬度是cd部分的2倍，軌道足夠長。將質(zhì)量相同的金屬棒P和Q分別置于軌道的ab段和cd段。P棒位于距水平軌道高為h的地方，放開P棒，使其自由下滑，求P棒和Q棒的最終速度。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

）如圖所示，一段閉合螺線管套放在光滑水平玻璃棒上，一個光滑水平玻璃板中心沿螺線管的軸線穿過，板足夠長，質(zhì)量為M的條形磁鐵放在板上螺線管管口的一端�，F(xiàn)給條形磁鐵一個沖量，使條形磁鐵以速率v0穿過螺線管，條形磁鐵穿出螺線管時的速率為v0，螺線管的質(zhì)量為M。
求條形磁鐵穿過螺線管的過程中螺線管產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖甲所示的輪軸,它可以繞垂直于紙面的光滑固定水平軸O轉(zhuǎn)動.輪上繞有輕質(zhì)柔軟細(xì)線,線的一端系一重物,另一端系一質(zhì)量為的金屬桿.在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PO、EF,在QF之間連接有阻值為R的電阻,其余電阻不計.磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直.開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端,將重物由靜止釋放,重物最終能勻速下降.運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,忽略所有摩擦。
小題1:若重物的質(zhì)量為M,則重物勻速下降的速度為多大?      
小題2:對一定的磁感應(yīng)強度B,重物的質(zhì)量M取不同的值,測出相應(yīng)的重物做勻速運動時的速度,可得出實驗圖線.圖乙中畫出了磁感應(yīng)強度分別為和時的兩條實驗圖線,試根據(jù)實驗結(jié)果計算與的比值。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

為了控制海洋中水的運動,海洋工作者有時依靠水流通過地磁場所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢測水的流速.某課外活動興趣小組由四個成員甲、乙、丙、丁組成,前去海邊某處測量水流速度.假設(shè)該處地磁場的豎直分量已測出為B,該處的水流是南北流向.則下列測定方法可行的是(    )
A．甲將兩個電極在水平面沿水流方向插入水流中,測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數(shù)U,則水流速度v=
B．乙將兩個電極在水平面上沿垂直水流方向插入水流中,測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數(shù)U,則水流速度v=
C．丙將兩個電極沿垂直海平面方向插入水流中,測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數(shù)U,則水流速度v=
D．丁將兩個電極在水平面上沿任意方向插入水流中,測出兩極間距離L及與兩極相連的測量電勢差的靈敏儀器的讀數(shù)U,則水流速度v=

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖12－3－8所示，在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，有半徑為r的光滑半圓形導(dǎo)體框，OC為一能繞O在框架上滑動的導(dǎo)體棒，Ob之間連一個電阻R，導(dǎo)體框架與導(dǎo)體電阻均不計，若要使OC能以角速度勻速轉(zhuǎn)動，則外力做功的功率是（     ）
A．B．C．D．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，A為多匝線圈，與電鍵、滑動變阻器相連后接入M、N間的交流電源，B為一接有小燈珠的閉合多匝線圈，下列關(guān)于小燈珠發(fā)光說法正確的是（    ）
A．閉合電鍵后小燈珠可能發(fā)光
B．若閉合電鍵后小燈珠發(fā)光，則再將B線圈靠近A，則小燈珠更亮
C．閉合電鍵瞬間，小燈珠才能發(fā)光
D．若閉合電鍵后小燈珠不發(fā)光，將滑動變阻器滑臂左移后，小燈珠可能會發(fā)光

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖2所示，水平面上固定有平行導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向豎直向下。同種合金做的導(dǎo)體棒ab、cd橫截面積之比為2∶1，長度和導(dǎo)軌的寬均為L，ab的質(zhì)量為m,電阻為r，開始時ab、cd都垂直于導(dǎo)軌靜止，不計摩擦�，F(xiàn)在給ab一個向右的瞬時速度v，在以后的運動中，求cd的最大加速度am是多少？

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